ethanol - plateforme pédagogique · qualité ethanol 41 alcool rectifie extra neutre (ren) il...

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ETHANOL

FERMENTATION ALCOOLIQUE

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FERMENTATION ALCOOLIQUE

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FERMENTATION ALCOOLIQUE

• Unités

– hectolitre hl

– 1gal US = 3,785 l

– 1gal British = 4,546 l

• Constantes physiques

– PM : 46,07

– Point d’ébullition : 78,5°C

– Point de fusion : -117,3°C

– masse volumique : 0,7893

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FERMENTATION ALCOOLIQUE

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FERMENTATION ALCOOLIQUE

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FERMENTATION ALCOOLIQUE

• Réactions chimiques :

– C6H1206__ 2 C2H5OH + 2 CO2 +23,4 Kcal

180 2 x 46 + 2 x 44

Rendement Gay –Lussac 100%

Rendement de Pasteur = 94,7%

Théorie : 100Kg de glucose 51,1kg

d’éthanol + 48,9 kg de gaz carbonique.

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FERMENTATION ALCOOLIQUE

• Respiration aérobie

– C6H1206+602 6C02+ 6H20+ 38ATP

C6H1206 + 3,84 02 + 0,29 NH3 4,09 C02+ 4,72

H20 +1,95( CH 1,72 O 0,44 N0,15 ) +2202 KJ

Y X/S = 0,50

• Voie fermentaire

– C6H1206 2 C2H50H + 2 C02 +2ATP

– C6H1206 + 0,12NH3 1,54C02+1,3 C2H50H +

0,43 C3H803 + 0,59 (CH 1,75 O 0,45 N0,20) + 96

KJ

• C3H803= Glycérol Y X/S= 0,1

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FERMENTATION ALCOOLIQUE

• Matières premières

– Mélasses

• Betteraves

• Cannes à sucre

– Céréales

• Blé

• Maïs

• Amidon

– Biomasse

• Ligno-cellulose

• cellulose

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FERMENTATION ALCOOLIQUE

• Sucres fermentescibles

– Saccharose, glucose, maltose, fructose

• Levures

– Saccharomyces cerevisiae , S. carlsbergensis

• Eau

• Composés azotés

• Température : 33°C

• pH : 4,5

• Anaérobiose

FERMENTATION ALCOOLIQUE

• Betteraves 74, 8 t/ ha à 19,5% de sucre

• Sucre blanc : 13,7 t/ha

• 2,96 millions de tonne/an

• Export # million de tonnes en UE

• Consommation 2 millions de t

• Alcool carburant : 6 millions d’hl

• Alcool de bouche et pharmacie : 3 ,5

millions hl

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ALCOOL BETTERAVES

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FERMENTATION ALCOOLIQUE

Cuve mère

Final Yeast

Concentration

10 g/L

Final Ethanol

Concentration

79 g/L

First part of fermentation

is not very productive

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FERMENTATION ALCOOLIQUE

• Recyclage de cellules

Final Ethanol

Concentration

79 g/L

Final Yeast

Concentration

10 g/L

Initial Yeast

Concentration

8 g/L

Batch Length 8 hrs

Yeast is recycled from the previous batch, this increases the reaction rate

Which in turn shortens the fermentation time

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ETHANOL CEREALES

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FERMENTATION ALCOOLIQUE

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Canne à sucre : 66 tonnes à l’hectare la

richesse moyenne en sucre de canne était

de 13,6 %.

En moyenne, une tonne de betterave

fournit environ 160 kilos de sucre, contre

115 kilos pour une tonne de canne à

sucre.

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FERMENTATION ALCOOLIQUE

• Schéma de procédé

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ALCOOLS

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La teneur en alcool dépend des différents étapes du processus :

Fermentation: (12 - 14 Vol. %

alc.)

Destillation: (82 - 87 Vol. %

alc.)

Rectifikation:

(> 96 Vol. % alc.);

(azéotrope à

env. 97,2 %)

Assèchement: (> 99,7 Vol. % alc.)

Qualité Ethanol

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ALCOOL BRUT ou FLEGME

On appelle alcools bruts des alcools non raffinés obtenus à

partir de vins, de moûts ou de jus fermentés. On trouve des

bruts de betteraves, des bruts de mélasse et des bruts de vin.

Leurs teneurs en éthanol sont variables (70 à 95 %) et ils

contiennent des impuretés (0,2 à 1 %).

ALCOOL DESHYDRATE

L’alcool a un degré de pureté > 99,7 %, le restant étant

essentiellement de l’eau.

Qualité Ethanol

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ALCOOL RECTIFIE EXTRA NEUTRE (REN)

Il s’agit d’un alcool épuré, fabriqué directement à partir de moût

fermenté, de titre alcoométrique supérieur à 96,4 %. Le vin est

traité d’abord sur une colonne dite épuratrice qui élimine les

impuretés volatiles ; esters, aldéhydes. Le vin sortant en pied de

cette colonne épuratrice gagne ensuite une colonne dite «

distillatrice-rectificatrice ».

ALCOOL SURFIN

Cet alcool a une composition analytique voisine de l’alcool

rectifié extra-neutre. Cependant, le fait de travailler en deux

temps: production de bruts puis épuration des bruts confère à cet

alcool des qualités organoleptiques supérieures au REN. L’alcool

surfin est souvent dénommé alcool de bouche.

ETBE

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ans le SP95 et le SP98 Jusqu’à 15% en volume

Dans le SP95-E10 Jusqu’à 22% en volume

50 g d'éthanol pour obtenir 100 g d'ETBE

Incorporation dans l’essence

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Carburant banalisé SP 95, SP 98 et SP 95-E10

(au taux maximum de 10 % en volume) ;

Carburant pour véhicules dédiés à carburant

modulable (flexfuel) : superéthanol (E85) à

haute teneur (85 % maximum en volume).

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